Titel: | Neue Gasmaschinen. |
Fundstelle: | Band 274, Jahrgang 1889, S. 172 |
Download: | XML |
Neue Gasmaschinen.
(Patentklasse 46. Fortsetzung des Berichtes S. 97
d. Bd.)
Mit Abbildungen auf Tafel
6 und 7.
Neue Gasmaschinen.
Fig. 46 zeigt
eine Ventilsteuerung der Sächsischen
Stickmaschinenfabrik in Kappel bei Chemnitz (* D. R. P. Nr. 47263 vom 2.
December 1888) in einer Stellung, in welcher die Ventile geschlossen sind.
In dem Ventilgehäuse A befindet sich das selbsthätige,
durch die Feder E belastete Ansaugeventil, sowie das
gesteuerte und durch die Feder F belastete
Auslaſsventil. Bei Q ist die Zündvorrichtung
angedeutet.
Die am Auslaſsventil befindliche Stange K1 trägt einen Muff' L1
, in welchem sich eine am Steuerhebel H angehängte Stange K2 führt. Auf K2 sitzt ein Muff L2. Zwischen den Muffen L1 und L2 befindet sich eine Feder m (Spiralfeder oder Blattfeder o. dgl.) die so stark ist, daſs sie die
Feder F überwindet. Da die Stange K2 auf die Stange K1 des Auslaſsventils
nicht auftrifft, so wird die Bewegung des Steuerhebels H auf das Auslaſsventil durch die Feder m
übertragen. Die Höhe des Daumens an der Steuerscheibe G
ist so bemessen, daſs das Auslaſsventil geöffnet wird, bis es auf dem
gegenüberliegend angeordneten Ansaugeventil aufsitzt, der Steuerhebel aber noch eine
darüber hinausgehende Bewegung erhält, durch welche die Feder m gespannt wird. Wird die Geschwindigkeit des Motors zu
groſs, so setzt sich der Regulatorhebel R, nachdem das
Auslaſsventil geöffnet und die Feder m etwas gespannt
ist, auf einen Ansatz g1 des Steuerhebels G und hindert den
letzteren am Zurückgehen. Das Auslaſsventil C bleibt in
Folge dessen geöffnet und sitzt, da die Feder m
gespannt ist, mit Druck auf dem Ansaugeventil B auf. Es
kann ein Ansaugen von Explosionsgemisch nicht früher wieder erfolgen, als bis nach
verminderter Geschwindigkeit der Regulatorhebel R den
Steuerhebel G freigibt, worauf das Auslaſsventil sich
schlieſsen und das Ansaugeventil sich wieder öffnen kann.
Eine Steuerung für den gelegentlich der Besprechung der Münchener Kraft- und
Arbeitsmaschinenausstellung beschriebenen Viktoria-Motor von Hees und Wilberg in
Magdeburg wird durch * D. R. P. Nr. 46436 vom 28. Juli 1888 bekannt.
In Fig. 47 ist
a die Hauptwelle der Gasmaschine, von welcher aus
durch Räderübersetzung von 2 : 1 Steuerungswelle c in
Umlauf versetzt wird. In diese Welle c ist ein
excentrischer Zapfen b eingedreht, an dem wieder der
Balken d gelagert ist. Das eine Ende d1 des Balkens d ist durch Scharnier mit dem Winkelhebel e und dieser durch Schubstange f mit dem Zündschieber i oder einem anderen
Zündmechanismus verbunden. An der Schubstange f ist ein
festes Stück h
angebracht, welches bis
unter die Ventilstange v reicht. Das andere Ende d2 des Balkens d ist mit einer Rolle k
versehen. Der Hebel l, der mit einem Arme unter die
Auslaſsventilstange m greift, reicht mit dem anderen
Arme unter die Rolle k.
Die Steuerung arbeitet wie folgt: Der excentrische Zapfen b dreht sich um die Achse der Welle c in der
Richtung des Pfeiles. Auf seiner Bahn durchläuft der Zapfen die Punkte von 0 bis 8 (Fig. 48 Taf. 7), wovon
die Punkte 1, 3, 5 und 8
die Todtpunktlage des Kolbens der Maschine bedeuten. Die Punkte 0' bis 8' bezieh. 0'' bis 8'' sind die
Stellungen der Balkenenden d1 bezieh. d2
bei den verschiedenen Excenterstellungen von 0 bis 8. Die Arbeit der Gasmaschine beginnt mit dem Einsaugen
des Gasgemisches und entspricht dies der Stellung 8 des
Excenters. Der Zapfen bewegt sich über 0 nach dem
Todtpunkte 1, was am Hebel e eine Bewegung 8', 0', 1', und am
Einlaſsventil ein Heben und Senken bedeutet, da die Stellung 1' des Hebels e dieselbe wie 8' ist. Das Senken des Ventils wird durch die
Federkraft bewirkt. Jetzt beginnt im Arbeitscylinder die Verdichtung, weshalb alle
Ventile von nun an geschlossen bleiben müssen. Diese Periode dauert so lange, bis
der Kolben im unteren Todtpunkte angelangt ist, also der Zapfen b im Punkte 3 sich
befindet. Hier beginnt die Expansion der Gase; die Stellung der Steuerung zeigt,
daſs die Ventile noch geschlossen bleiben. Ehe der Kolben im nächsten Todtpunkte
anlangt, beginnt die Ausströmung der verbrannten Gase im Punkt 5 der Bahn des Excenters b. Dieses wird durch das Ende d2 des Balkens d und den
Hebel l bewirkt; denn während der Excenter b eine Kreisbahn durchläuft, muſs das Ende d2 des Balkens eine
ellipsenähnliche Curve beschreiben, die durch die Punkte 0'' bis 8'' angedeutet ist. Bei dem Punkte
5'' stöſst d2 auf den Hebel l, drückt diesen herunter bis Punkt 7'' und
verläſst ihn wieder bei Punkt 8''. Dadurch macht der
Hebel l den Weg von I bis
II, was am anderen Arme den Ventilhub I1, II2 ausmacht.
Während der ganzen Umdrehung des Excenters b muſs durch
Uebertragung der Bewegung auf Winkelhebel e und
Schubstange f der Zündschieber i eine zwangläufige, auf- und abwärts gehende Bewegung machen, und tritt
die Aenderung der Bewegungsrichtung bei Punkt 0 und
Punkt 4 der Excenterbahn ein. In dem Schieber sind
Kanäle so angeordnet, daſs bei Punkt 3 der Excenterbahn
eine Entzündung des Gasgemisches eintritt.
In der Ausführung ist am Balkenende d2 eine Rolle k
angebracht. Damit man aber beim Aufsetzen der Rolle k
auf den Hebel l keinen Schlag hört, ist letzterer so
geformt, daſs die Hebelkante, wo die Rolle k aufläuft,
eine Tangente der ellipsenähnlichen Curve mit dem Berührungspunkte in 5'' derselben bildet. Der Schlag beim Aufsetzen des
Auslaſsventils wird ebenfalls herabgemindert und zwar durch die Form des Hebels, welche so ist, daſs
die Geschwindigkeit des Ventils im letzten Augenblicke eine geringe wird.
Bei der Hahnsteuerung von F. J. Dresch in Chemnitz (* D.
R. P. Nr. 43707 vom 20. Januar 1888) wird der durch Schnecke und Schneckenrad in
Umdrehung versetzte Hahnkegel durch eine Wand so abgetheilt, daſs die
Verbrennungsgase nicht mit dem im Inneren des Hahnkegels eingeschlossenen frischen
Gasgemische in Berührung kommen. Der Hahnkegel wird durch einen federnden Deckel in
das vom Kühlwasser umschlossene Gehäuse so hineingedrückt, daſs er sich bei seiner
Ausdehnung achsial verschieben kann.
Einen ruckweise bewegten Drehschieber benutzt A. Beyer
in Chemnitz (* D. R. P. Nr. 45150 vom 9. September 1887) zur Vertheilung der Ladung
und der Rückstände. Die Vertheilungsscheibe ist auſsen mit Zähnen versehen, welche
von entsprechend bewegten Sperrklinken zeitweise erfaſst werden.
Um denselben Schieber zur Vertheilung und Zündung der Ladung für zweicylindrige und
eincylindrige Gasmaschinen verwenden zu können bezieh. um bei Zwillingsmaschinen
einen Cylinder abstellen zu können, benutzt J. B.
Ullrich in Leipzig (* D. R. P. Nr. 45177 vom 15. Februar 1888) eine
Einrichtung, welche nach Verschiebung eines Zwischenstückes die Wege nach der
entsprechenden Seite verlegt. Der Schieber wird zwischen den beiden
Gasmaschinencylindern angeordnet.
Derselbe Erfinder (* D. R. P. Nr. 43162 vom 20. September 1887) bringt auch einen
Drehschieber in Vorschlag, welcher bei einer Umdrehung sowohl zweimal die vom Kolben
angesaugte Ladung in den Cylinder treten, als auch zweimal die Zündung erfolgen
läſst. Es ist also für zwei Antriebspiele des Cylinders nur eine Umdrehung des
Drehschiebers erforderlich.
Ein Schieber, welcher wie der eben beschriebene auch Undichtheiten durch langsame
Bewegung vermeiden will, wird von C. G. Schanze in
Riesa (* D. R. P. Nr. 42530 vom 14. August 1887) angegeben.
Der Schieber D (Fig. 49) wird mittels
Uebersetzung 1 : 4 in rotirende Bewegung gesetzt und bewegt durch zwei gleiche,
conische Räder den seitwärts am Cylinder A angeordneten
Auspuffschieber E. Diese Anordnung bewirkt, daſs die
Schieber zweimal langsamer sich bewegen als die gewöhnlichen Schieber und
Ventile.
Der Betriebsgang ist folgender: Hat der Kolben im Cylinder seine äuſserste Stellung
durch Expansion der entzündeten Gase erreicht und ist im Begriffe zurückzugehen, so
öffnet sich Kanal i im Schieber E auf seine entsprechenden Oeffnungen kk1 im Gehäuse F, so daſs
die Verbrennungsrückstände aus dem Cylinder A durch die
Gehäuseöffnungen k nach dem Kanäle i im Schieber E und aus
diesem durch die Gehäuseöffnung k1 nach dem Auspuffrohre entweichen.
Dieser Vorgang wird sich wiederholen, sobald die Kurbelwelle zwei volle Umdrehungen oder vier
Takte gemacht hat; in dieser Zeit hat Schieber E eine
halbe Drehung gemacht und der Kanal i ist wieder in
Correspondenz mit den Oeffnungen kk1 im Gehäuse F. Sind
nun durch beendeten Rückgang des Kolbens die Verbrennungsrückstände entwichen und
der Kolben im Begriff wieder vorwärts zu gehen, so erfolgt das Ansaugen von
Gasgemisch. Kanal h im Schieber bezieh. in der
Steuerung D öffnet sich auf seine correspondirenden
Oeffnungen ll1 im
Gehäuse B. Der Gaseinlaſs wird durch einen Winkelhebel
bewirkt, dessen durch Umlauf zweier Daumen erfolgender Aushub das Gasventil
herunterdrückt und dadurch öffnet. Zwischen dem Ventilgehäuse und dem
Schiebergehäuse B ist eine Aussparung n an dem Flansch und vier Bohrungen angeordnet, durch
welche Luft in nöthiger Menge dem Gase vor Eintritt in den Schieber beigemischt
wird. Das Gasgemisch nimmt also seinen Weg durch die Gehäuseöffnung l, den Kanal h und weiter
durch die Gehäuseöffnung l1, passirt den Kanal I und tritt durch die im
Centrum des Cylinderdeckels angebrachte Oeffnung H in
den Cylinder. Das Ansaugen des Gemisches erfolgt bis zur Beendigung des ganzen
Hubes. Ist der Hub vollendet, so sind die Gehäuseöffnungen ll1 vollständig geschlossen, ebenso das
Gasventil.
Bei dem darauf folgenden Rückgange des Kolbens tritt Verdichtung des Gasgemisches im
Cylinder ein. Ist nun der Kolben in die innere Todtpunktstellung gelangt, so erfolgt
die Entzündung des verdichteten Gasgemenges im Cylinder.
Der Zündungsvorgang geschieht wie folgt: In dem Schieber bezieh. der Steuerung D ist seitwärts durch die Bohrung G, die vorn dicht verschraubt ist, ein Zündraum
geschaffen, in welchen die Kanäle: g für
Gemischeinströmung aus dem Cylinder, f für Entzündung
des im Zündraume G befindlichen Gasgemisches an der
auſsen brennenden Zündflamme Z und e für Uebertragung des in G entzündeten Gemisches nach Cylinder A
münden. Befindet sich der Kolben behufs Verdichtung auf seinem Rückgange, so öffnet
sich im ersten Viertel desselben Kanal g im Schieber
D auf seine entsprechende Oeffnung g1 im Gehäuse B, der Zündraum G füllt
sich mit brennbarem Gemische aus dem Cylinder, alsdann wird Kanal g und Oeffnung g1 geschlossen.
Ganz kurz vor beendeter Verdichtung öffnet sich Kanal f
auf seine entsprechende Oeffnung; das Gemisch entzündet sich nun an der auſsen
brennenden Zündflamme Z. Beim Eintritte des Kolbens in
die innere Todtpunktstellung schlieſst Kanal f im
Schieber D die mit ihm nach auſsen entsprechende
Oeffnung im Gehäuse B. Im Moment der erfolgten
Schlieſsung von f öffnet sich Kanal e auf seine entsprechende Oeffnung e1; die noch im
Zündraume G brennenden Gase übertragen sich nach dem
Kanäle I zwischen Cylinderdeckel C und dem Gehäuse B, von
welchem aus die Weiterzündung nach dem Cylinderinhalte erfolgt.
Bei dem Schieber von E. Hahn in Frankfurt a. M. (* D. R. P.
Nr. 45568 vom 5. April 1888) vollziehen sich die Schieberbewegungen beim jedesmaligen
Hubwechsel und setzen während des übrigen Kolbenweges aus.
Beim ersten Aufgange des Kolbens (Viertakt) wird das Gasgemisch durch das
Zuführungsrohr a (Fig. 50), Höhlung b und Kanal c angesaugt
und zu Beginn des folgenden Verdichtungshubes durch Niederdrücken des Schiebers C die Zuführung abgeschlossen. Beim dritten Hube, dem
Arbeitsgange des Kolbens, findet die Verbindung des Cylinderraumes A mit dem im Schieberdeckel befindlichen Zündraume n und der darin brennenden Flamme f1 durch die Kanäle d des Schiebers C und e des Schieberdeckels statt, während gleichzeitig der
obere Kanal o des Schieberdeckels, der den Abzug der
Rauchgase gestattet, abgeschlossen wird, so daſs die Explosion im Inneren sich
vollziehen kann. Während des nunmehr folgenden Hubwechsels stellt sich durch
weiteres Abwärtsschieben des Schiebers die Verbindung nach auſsen her und die
Verbrennungsrückstände nehmen ihren Weg durch Kanal c,
Schieberhöhlung g und Abführungsrohr h ins Freie. Vor Beginn des neuen Spieles wird der
Schieber mittels einer Feder oder eines mit der unrunden Scheibe in Verbindung
gebrachten Hebelarmes in seine Anfangsstellung, die der Saugeperiode entspricht,
zurückgeschoben.
Die Unterhaltung der Flammen f geschieht von einem
Gasbehälter durch Rohrleitung m. Die Speisung des
Behälters erfolgt während des Verdichtungshubes, und zwar so, daſs ein geringer
Theil der Gasfüllung in der entsprechenden Stellung des Schiebers aus A durch Kanal c,
Aussparung i im Schieber und Winkelbohrung l im Schieberspiegel B mit
hieran sich anschlieſsender Rohrleitung nach dem Gasbehälter überströmt. Zur
Sicherung des letzteren ist in Leitung m ein Rückventil
eingeschaltet.
Die im Zündraume n sich entwickelnden Rauchgase finden
während des Saug-, Verdichtungs- und Auspuffspieles durch Kanal o, Schieberöffnung g und
Abführungskanal h ihren Abzug nach auſsen. Während der
beiden erstgenannten Spiele ist auſserdem durch eine seitliche Erweiterung des
Kanales o und durch einen seitlich im Schieber C befindlichen Winkelkanal die Verbindung des
Zündraumes n mit der auſsen brennenden Flamme
hergestellt, wodurch sich die Innenflamme entzündet, falls sie während der Explosion
verlöschen sollte. Wird in den Raum n eine
Platinspirale oder ein Platingewebe eingelegt, so wird dadurch in Folge des
Erglühens des Platins die Flamme f1 ebenfalls gegen Erlöschen geschützt und die
Auſsenflamme kann wegfallen.
Schieber und Schieberdeckel werden durch Federn leicht angedrückt und sind mittels
Traverse t und Stellschraube u gegen Abheben gesichert.
Bei Viertaktmaschinen benutzt W. Schmidt in Kalk bei Deutz (* D. R. P. Nr. 44633 vom 2. August 1887) eine Ventilanordnung nach Fig. 51 unter
Anwendung eines
Verdichtungsraumes, um durch Bildung eines gasreichen Gemenges im Cylinder eine
gröſsere Kraftleistung und durch Expansion der Verbrennungsgase einen erhöhten
Nutzeffect, also geringen Gasverbrauch zu erzielen.
Nach jeder Kraftwirkung werden die Verbrennungsrückstände, welche am Ende des
Ausblasespieles in dem Verdichtungsraume zurückbleiben würden, aus demselben durch
atmosphärische Luft möglichst verdrängt werden, daſs zu dieser Luft reines Gas oder
ein Gemisch von Gas und Luft angesaugt wird, und daſs dieses Ansaugen vor dem Ende
des Ansaugehubes (Ansaugespiel) unterbrochen wird, wodurch bei dem darauffolgenden
Arbeitsspiel eine möglichst hohe Expansion der Verbrennungsgase und damit ein
erhöhter Nutzeffect erreicht wird. Je nachdem man reines Gas oder ein überreiches
Gasgemisch in gröſserer oder geringerer Menge zu der im Verdichtungsraume
befindlichen Luft einführt und je nachdem man auf einen kürzeren oder längeren Theil
des Kolbenhubes ansaugt bezieh. den Expansionsgrad variirt, kann man die
Kraftleistung des Motors verändern.
Der vor dem Kolben des Motors befindliche Raum ist durch einen Deckel abgeschlossen
und dient als Luftpumpe, indem die Luft durch Vermittelung von Saug- und
Druckventilen angesaugt und durch eine Rohrleitung nach einem Luftbehälter gepreſst
wird.
Die Steuerungsorgane des Motors werden durch die Steuerwelle q bewegt, welche bei zwei Kurbel Umdrehungen einmal umläuft.
Hat der Kolben beim Ausblasen noch nicht seinen ganzen Weg zurückgelegt, so wird
durch die auf der Steuerwelle q sitzenden Nocken das
Luftventil g mittels des Hebels h und das Einströmungsventil n mittels des
Hebels p geöffnet. Die im Luftbehälter eingesammelte
verdichtete Luft gelangt alsdann durch die Kanäle ll
und das Einströmungsventil n in den hinter dem Kolben
befindlichen Raum, wobei sie die daselbst noch vorhandenen Verbrennungsgase durch
das Ausblaseventil austreibt.
Hat der Kolben den hinteren todten Punkt erreicht, so ist der Druck im Luftbehälter
auf atmosphärische Spannung gesunken und das Ausblaseventil wird geschlossen,
während das Gaseinlaſsventil i geöffnet wird. Der
Kolben saugt alsdann zu der im Verdichtungsraume befindlichen atmosphärischen Luft
durch das Rohr s Gas an, welchem man eine beliebige
Menge Luft beimischt, je nachdem das Luftventil g mehr
oder weniger öffnet oder früher oder später schlieſst.
Ein veränderlicher Füllungsgrad des Cylinders wird also dadurch erreicht, daſs man
den Eintritt von Gas und Luft durch Schlieſsen der Ventile gi und n bei entsprechender Kolbenstellung
unterbricht. Hierauf wird das im Cylinder befindliche Explosionsgemenge verdünnt,
indem der Kolben den übrigen Theil seines Hubes vollendet. Beim Kolbenrückgange
zieht sich die Cylinderfüllung zunächst wieder auf das der atmosphärischen Spannung
entsprechende Volumen zusammen, um dann in dem Verdichtungsraume zusammengepreſst zu
werden.
Durch diese Art der Cylinderfüllung wird einestheils erreicht, daſs die Ladung
möglichst frei von Verbrennungsgasen ist und aus einem möglichst gasreichen Gemenge
besteht, welches die zu einer vollkommenen Verbrennung nothwendige Menge Sauerstoff
enthält. Anderentheils kann durch die angewendete Verdünnung der Ladung im Cylinder,
durch die darauffolgende Verdichtung und Entzündung derselben, ein beliebiger
Expansionsgrad der Verbrennungsgase erzielt werden. Man kann also den Motor mit
jeder beliebigen Menge Explosionsgemenge, von dem geringsten Füllungsgrade an,
welcher überhaupt möglich ist, bis zur vollen Ladung des Cylinders betreiben, je
nachdem man das Luftventil g, das Einströmungsventil
n und das Gaseinlaſsventil i früher oder später schlieſst.
Die Maschine kann mit einem beliebig zu wählenden Expansionsgrade betrieben werden,
indem man die festen Steuerungsnocken zur Bewegung der Ventile g und n so ausführt, daſs
sie stets bei einem bestimmten Punkte des Kolbenhubes den Schluſs dieser Ventile
bewirken.
Hierbei wird das Gaseinlaſsventil i durch einen
schrägen, vom Regulator beeinfluſsten Nocken gesteuert, welcher mehr oder weniger
Gas gibt oder den Gaseintritt für eine oder mehrere Arbeitsspiele unterbricht, um
dadurch die Geschwindigkeit der Maschine zu reguliren. Anstatt des schrägen Nockens
kann auch ein gerader Nocken angewendet und die Regulirung nur in der Weise bewirkt
werden, daſs bei eintretender Geschwindigkeitssteigerung der Gaseintritt
unterbleibt, indem der Regulator den Nocken verschiebt.
Es können jedoch behufs Regulirung der Maschine sowohl der Expansionsgrad als auch
die Gaszufuhr veränderlich gemacht werden, indem man den Schluſs der drei Ventile
gn und i zugleich
verändert, in der Weise, daſs die Nocken, welche dieselben öffnen, mit Abstufungen
oder einer schrägen Abfallfläche versehen und auf der Steuerwelle durch den
Regulator verschiebbar gemacht werden.
Regulirungsvorrichtungen.
Die an einer Körting'schen Gasmaschine dargestellte
Regulirung (Fig.
53) wird durch die Auspuffgase bethätigt, indem der bei rascherem Gange in
der Maschine vermehrte Druck in der Auspuffleitung benutzt wird, um einen mittels
Gewichts- oder Federdruckes belasteten Kolben zu heben, oder einen elastischen,
ebenfalls belasteten Sack auszudehnen und durch die eintretende Bewegung eine Klinke
zu verschieben, durch deren Stellung gewisse zur Kraftäuſserung der Maschine nöthige
Bewegungen so beeinfluſst werden, daſs sie entweder vollzogen werden oder nicht. Als
eine solche Bewegung kann sowohl das Oeffnen und Schlieſsen des Gaseinlaſsventiles
als auch des Auspuffventiles dienen.
A ist die Kurbelwelle mit dem Steuerdaumen B, dessen Druck durch ein Stangen- und Hebelwerk CDE zum Heben des Ventiles J dient. Am Arme D befindet sich eine
Schneide, welche gegebenenfalls mit einer Klinke F, die um einen festen Zapfen G drehbar ist, in Eingriff kommt. Verbunden mit der
Klinke F ist der Arm L,
auf welchen der Kolben E wirkt, der sich dicht oder
annähernd dicht in einem Gehäuse bewegt, welches unterhalb des Kolbens mit der
Auspuffleitung in Verbindung steht. Der Kolben ist durch eine Feder belastet. Steigt
nun der Druck in der Auspuffleitung vermöge zu raschen Ganges der Maschine, so
überwindet der Kolben die Belastung und drückt auf den Arm L und bewirkt so den Eingriff der Klinke F
mit der am Arme D befindlichen Schneide, sobald dieser
Arm durch den Daumen B niedergedrückt ist. Der Arm D wird durch die Klinke dann in dieser niedergedrückten
Lage erhalten und das Ventil offen gehalten, wodurch das Einsaugen einer frischen
Ladung gehindert wird.
Bei langsamerem Gange der Maschine bleibt der Kolben unten, die Schneiden kommen
nicht zum Eingriffe und das Auslaſsventil gelangt am Ende des Kolbenhubes auf seinen
Sitz.
Zweck der in Fig.
54 bis 56 dargestellten Regulirungsvorrichtung von A.
Monski in Eilenburg (* D. R. P. Nr. 44409 vom 4. Februar 1888) ist, die bei
Viertaktmaschinen gebräuchlichen Zahnräder zu beseitigen und an deren Stelle eine
Kurbel oder ein Excenter treten lassen zu können. Um die Bewegung der Ventile bei
jedem vierten Kolbenhube bezieh. jeder zweiten Umdrehung, wie erforderlich, zu
bewirken, wird, an der Excenterstange b eine im
Drehpunkte a, bewegliche Zunge a angebracht, welche abwechselnd einmal gegen die Ventilstange stöſst und
einmal dieselbe unberührt läſst. Dieses Hin- und Herbewegen der Zunge a kann selbsthätig in folgender Weise geschehen.
Die Vorrichtung ist gebildet aus dem auf dem Stifte d
beweglich angebrachten Theile A, welcher zwei
Anschlagtheile vv1,
eine Schleiffeder f und einen Führungsarm i darstellt, sowie ferner aus den beiden Federn s und s1 und den am Cylinder befestigten Anschlagstiften
oo1. Die. Feder f schleift auf der Seitenfläche der Zunge a und hält den Theil A in
seiner jeweiligen Lage. Der Arm i besitzt einen
vorstehenden Stift i1;
derselbe bewegt mit Drücken die Flachfedern ss1, die am Cylinder befestigt sind. Wenn das Excenter
den Weg x durchläuft, so stöſst entweder der Arm v1 gegen den Anschlag
o1 oder Arm v gegen Anschlag o. In
Fig. 56
stöſst Arm v1 gegen o1, wobei die Feder s1 nach rechts gedrängt
wird. Die Kraft der Flachfedern ss1 ist derartig, daſs sie die Reibung der
Schleiffeder f nicht zu überwinden vermag. In Folge
dessen wird, sobald das Excenter den Weg z durchlaufen,
das Ventil auf seinen Sitz gefallen und die Zunge auſser Berührung mit dem
Auslaſsventile gelangt ist, die Feder s1 in ihre normale Lage zurückkehren und dabei die
Zunge nach links drücken, dem keinerlei Hindernisse im Wege stehen, da dieselbe auf Bolzen a1 leicht beweglich
ist. Diese Bewegung kann sich auf dem Wege y vollkommen
vollziehen. Die Zunge wird jetzt an der Stange vorbei gehen. Nun aber stöſst Arm v gegen Anschlag o; die
Feder s erhält eine Durchbiegung nach rechts, welche
auf dem Wege y das Zurückführen der Zunge in die Lage
Fig. 56
bewirkt.
Regulirung von W. Bernhard in Gaudenzdorf bei Wien (* D.
R. P. Nr. 41639 vom 13. April 1887).
In dem Rohre, welches den Schieberkasten mit der Gasleitung verbindet, wird ein durch
Federdruck geschlossen erhaltenes Ventil angeordnet, und zwischen die nach auſsen
verlängerte Ventilspindel und einen mit dem Steuerungsschieber verbundenen Arm,
welcher die Ventilspindel in den entsprechenden Momenten hineinzudrücken hat, ist
ein Zwischenglied eingeschaltet, welches durch den Regulator gehoben und gesenkt
werden kann. Wächst die Geschwindigkeit über ein gewisses Maſs, so zieht dieses
Zwischenglied sich aus dem Raume zwischen Ventilspindel und Schieberarm zurück, so
daſs dieser Arm die Spindel nicht mehr zurückdrücken, also das Ventil nicht mehr
öffnen kann. Wenn man die Maschine in Gang setzt, wird das Zwischenglied mittels
einer Klinke in die richtige Lage gebracht, welche Klinke sich beim ersten
Ueberschreiten der gewünschten Geschwindigkeit automatisch auslöst.
Der Mechanismus, durch welchen die Bewegungen des Regulators auf das erwähnte
Zwischenglied übertragen werden, ist derartig eingerichtet, daſs er die Regulirung
für verschiedene Maximalgeschwindigkeiten, bei welchen das Ausrücken des
Zwischengliedes stattfinden soll, gestattet
Bei der Regulirungsvorrichtung von R. Westphal in Berlin
(* D. R. P. Nr. 46402 vom 17. Juli 1888) wird durch Beeinflussung des Auslasses und
Einlasses geregelt (Fig. 57).
Ist die Maschinengeschwindigkeit zu groſs, so wird das von der Steuerungswelle A der Maschine in Thätigkeit gesetzte Auslaſsventil B vermöge eines vom Regulator beeinfluſsten Mechanismus
c offen gehalten, und ein vor dem selbsthätigen
Einlaſs- und Mischventile D angeordnetes
Rückschlagventil E für die Gasleitung schneidet, indem
es lose auf seinem Sitze ruht, bei dem Ansaugespiele des Kolbens den Gaszutritt ab.
Durch das in seinem freien Spiele nicht behinderte bezieh. selbsthätige Einlaſs- und
Mischventil D tritt alsdann nur Luft und durch das
offenstehende Auslaſsventil B gelangen Gase der
vorherigen Verbrennung in den Arbeitscylinder. Diese Gasarten werden später beim
Niedergange des Kolbens durch das offene Auslaſsventil wieder ausgestoſsen. Der vom
Regulator – dessen besondere Einrichtung hier unerheblich ist – beeinfluſste
Mechanismus c veranlaſst dann mit abnehmender
Geschwindigkeit eine entsprechende Verkürzung der Zeit, während welcher das
Auslaſsventil bei jedem folgenden Ansaugehube offen bleiben und das Rückschlagventil
E auf seinem Sitze ruhen muſs. Ist die
Normalgeschwindigkeit der Maschine eingetreten, so wird das Auslaſsventil B stets rechtzeitig geschlossen und das
Rückschlagventil verbleibt in geöffneter Stellung sowohl beim Ansaugen des
Gasgemisches in dem Arbeitscylinder, als auch bei der Zusammenpressung und
nachfolgenden Verbrennung des Gemisches.
Dadurch, daſs bei eintretender Regelung neben den Verbrennungsgasen durch das
Auslaſsventil erhebliche Mengen atmosphärischer Luft durch das Einlaſs- und
Mischventil in den Cylinder angesaugt werden, wird bei langen Ausströmungsleitungen,
welche durch örtliche Verhältnisse in Städten fast immer bedingt sind, eine
erhebliche Verminderung der Arbeit des Ansaugens erzielt wegen der fortfallenden
Reibung der zurückgesaugten Gase in den Ausströmleitungen. Damit hängt der Vortheil
einer günstigen Beeinflussung des Gasverbrauches des Motors zusammen. Mit dem
Ansaugen von kalter Luft in den Cylinder während der Regelungszeiten wird auſserdem
eine günstige Kühlung desselben bezweckt.
Die Entzündung der Cylinderladung geschieht durch eine von der Maschine gesteuerte
Zündvorrichtung F.
Das in Fig. 58
in Verbindung mit dem Rückschlagventile E besonders
dargestellte Einlaſs- und Mischventil verfolgt den Zweck, dem Cylinder während des
Arbeitsspieles Gasgemisch von stets gleicher Zusammensetzung und während der
Regelungszeiten nur atmosphärische Luft zuzuführen. Dasselbe ist ein
Doppelsitzventil. Bei a schlieſst die Gasleitung an das
Ventil an. Unmittelbar unter der Ventildichtungsfläche f für Gas sind Aussparungen g angebracht, die
sich nach oben verengen und deren Höhe e mindestens
gleich der ganzen Hubhöhe des Ventiles ist. Durch diese Aussparungen wird das Gas
bis zu den unteren Dichtungsflächen f geleitet. Die
Querschnittsgröſse der Gaszuführung ergibt das Product aus der vom Hube bedingten
Breite d der frei werdenden Aussparungen g, der überall gleichen Tiefe c derselben und deren Anzahl. Die Luft tritt bei b ein. Der Querschnitt der Zuführung für letztere muſs mindestens so groſs
sein wie derjenige der ringförmigen Durchlaſsöffnung, den die oberen
Ventilschluſsflächen h beim gröſsten Hube des Ventiles
bilden. Dadurch, daſs das Gas unter gewissem Drucke eintritt, sowie in Folge der aus
der Zeichnung sich ergebenden Anordnung der Ventilsitze zu einander und der dem
Luftstrome rechtwinklig gegen den Gasstrom angewiesenen Richtung wird erreicht, daſs
eine innige Mischung der beiden Gasarten eintritt, noch ehe dieselben über die
oberen Ventilsitzflächen hinaustreten.
Nach dem Regulirungsverfahren für Viertaktmaschinen von J.
Piegl und J. S. Schuster in Wien (* D. R. P. Nr. 43868 vom 10. März 1887)
wird eine nach unten offene Kammer am Luftzuleitungsrohre in Verbindung mit der Steuerung der Gas- und
Lufteinlässe in solcher Weise angeordnet, daſs bei Beginn des ersten Hinganges
zunächst der Lufteinlaſs und erst später der Gaseinlaſs geöffnet wird, bei Beginn
des ersten Rückganges der Gaseinlaſs geschlossen, aber der Lufteinlaſs erst später
während des Rückgangverlaufes geschlossen wird, so daſs von dem während des ersten
Hinganges eingesaugten explosiblen Gemenge während des ersten Theiles des ersten
Rückganges ein Theil in die vorgenannte Kammer zurückgedrängt und nur der Rest des
Gemenges verdichtet und dann entzündet wird, um so einen Theil der durch Verdichtung
des ganzen Cylinderinhaltes oder bei Ansaugung einer kleineren Ladungsmenge, als sie
dem Cylinderinhalte entspricht, durch Verdünnung entstehenden Kraftverluste zu
vermeiden.
Ventile. Ein Gas- und Luftventil von Hees und Wilberg in Magdeburg (* D. R. P. Nr. 42414 vom
19. August 1887) ist in Fig. 59 dargestellt.
Im Ventilgehäuse a ist b
das Luft- und c das Gasventil. Letzteres wird, wenn
auſser Thätigkeit, durch eine Feder in seinem Sitze festgehalten und ist in der
Mitte durchbrochen, so daſs sich die Ventilstange des Luftventiles b frei hindurchbewegen kann. Das Luftventil b wird immer gesteuert, und zwar dadurch, daſs ein
Daumen auf die Rolle d im geeigneten Momente mit seiner
Erhöhung wirkt und diese Bewegung sich auf einen oder mehrere unter die Ventilstange
greifende Hebel e weiter fortpflanzt. Kurz unter dem
Gasventile ist die Ventilstange etwas eingedreht; in diese Aussparung greift nun
eine Gabel f, welche durch Hebel mit dem Regulator in
Verbindung steht, derart, daſs bei normaler Umlaufszahl der Maschine die hinter dem
Schlitze folgende Erhöhung g unter das Gasventil greift
und somit dieses, sowie dadurch, daſs die Gabel in dem eingedrehten Theile des
Luftventiles sitzt, auch dieses mithebt, welche Stellung in der Zeichnung punktirt
dargestellt ist. Ueberschreitet die Maschine die normale Umlaufszahl, so wird der
Theil der Gabel f, welcher unter das Gasventil greift,
zurückgezogen. Es kann nunmehr mittels der in die Aussparung der Ventilstange
passenden Gabel nur noch das Luftventil b gehoben
werden.
Bei Gasmotoren, welche ihre luft- und dampfförmigen Verbrennungsrückstände durch
einfache Ventile auslassen, tritt der Uebelstand auf, daſs dem Anhübe dieser Ventile
in Folge der auf denselben ruhenden, von dem Arbeitsspiele des Kolbens herrührenden
Endspannung der Explosionsgase ein ziemlich erheblicher Widerstand entgegengesetzt
wird, da die Endspannung dieser Gase nach dem Arbeitsspiele noch nahezu 1at,5 Ueberdruck beträgt.
Um nun diesen auf dem Auslaſsventile lastenden Ueberdruck vor dem Anhübe desselben zu
entfernen bezieh. zu vermindern, wird von Dürkopp und
Comp. in Bielefeld (* D. R. P. Nr. 44583 vom 1. April 1888) in diesem
Hauptventile noch ein kleines Ventil derart angeordnet, daſs die Anhubvorrichtung
mittels einer Gleitrolle zuerst das kleine Ventil hebt.
Die den Ueberdruck erzeugenden verdichteten Gase treten nun durch die unterhalb des
kleinen Ventiles im Schafte des groſsen Ventiles angebrachten Oeffnungen in den
Auslaſsraum des Ventilgehäuses, und das hierdurch entlastete groſse Ventil kann
hiernach, ohne besonderen Widerstand zu leisten, von der Anhubvorrichtung mittels
eines Rollenbolzens gehoben werden.
Derselben Firma ist ein selbsthätiger Gasabschluſs
patentirt (* D. R. P. Nr. 47923 vom 9. Februar 1889).
In Fig. 60
stellt A die Steuerachse dar, auf welcher durch den
Regulator die Muffe B auf und ab bewegt werden kann.
Der Winkelhebel C dient zum Oeffnen des Gasventiles V. Im oberen Theile des Hebels C ist ein Bolzen D mit der Gleitrolle c verstellbar. Der Bolzen D hat eine Nase d und die Muffe B hat ebenfalls eine Nase b, welche, wie nachstehend erläutert, den Zweck haben, den
heruntergedrückten Bolzen D mit der Gleitrolle c im geeigneten Momente in die frühere Stellung zu
bewegen. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Soll die Maschine in
Bewegung gesetzt werden, so drückt man die Rolle c mit
dem Bolzen D nieder und dreht denselben gleichzeitig um
seine eigene Achse, so daſs die kleine Schraube e in
den wagerechten Theil des Schlitzes e1 kommt. Der auf der Muffe B befindliche Nocken a kann jetzt das
Gasventil im geeigneten Momente öffnen. Erreicht nun die Maschine die für sie
bestimmte Umlaufszahl, so wird der Regulator mit der Muffe B in die höchste Stellung steigen, wobei die Nase b an die Nase d stöſst und hierbei den Bolzen
D so weit herumdreht, daſs der Bolzen D durch die Spiralfeder in seine ursprüngliche Stellung
zurückkehren wird.
Bleibt nun die Maschine stehen, so wird die Regulatormuffe in ihren tiefsten Stand
gehen, so daſs der Nocken a unterhalb der Rolle c vorbeigeht, ohne das Gasventil zu öffnen.
(Schluſs folgt.)